智慧農業面臨的挑戰及策略
時間:2022-08-28 09:04:37
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摘要:依托新技術的發展,智慧農業在我國快速興起,但仍存在許多問題,筆者以無人機植保為例進行分析。農藥藥劑調配、植保無人機和植保隊植保作業是該應用場景的三個關鍵部分。藥物漂移、無人機電池續航時間短、缺乏行業標準以及土地流轉度不高導致無法集約化經營是無人機植保面臨的挑戰與突出問題。針對這些問題,政府應該推進農村土地流轉,為集約化經營創造條件。針對企業端,政府應明晰產業政策,推動制定行業標準。而無人機生產商應加大科研投入吸引人才,協商制定行業標準,推動行業長期健康發展。最后,要創新商業模式,推動新科技落地最終服務于農業生產。
關鍵詞:智慧農業;三農問題;農業科技;無人機植保
1智慧農業的興起
智慧農業是指將物聯網技術應用至傳統農業的新型農業經營管理模式。具體講,是通過傳感器和軟件依托移動平臺或者電腦平臺實現對農業生產的精準感知、控制與決策管理,讓傳統農業更具“智慧”。隨著我國人工智能、物聯網、大數據與3S技術的不斷發展,新技術在農業上的應用也逐步推開,并且在農業生產、流通和銷售三個重要環節中扮演著越來越重要的角色。目前我國新技術主要體現在農業的生產環節中,應用于農業種植和畜牧養殖上,已形成四大典型的應用場景:數據平臺服務、無人機植保、農機自動駕駛與精細化養殖。隨著技術條件逐步成熟,智慧農業在我國逐漸興起實則是必然趨勢。一方面我國有巨大的農產品消費市場,而且農業是國家立足根基,受到中央高度重視,歷年中央一號文件定是指導解決三農問題;但另一方面,我國農業生產效率普遍較低,長期難以滿足國內巨大的農產品需求,而且未來前景不容樂觀。總耕地面積和人均耕地面積連續下降、農村勞動力嚴重流失加之農業生產勞動力文化素質較低,這些因素嚴重阻礙了我國農業生產方式由粗放化到集約化、精細化的變革之路,影響了我國農產品供應潛力的挖掘和釋放。所以,智慧農業依托新技術提高農業生產效率的經營模式有巨量的市場需求,也得到了國家的支持和資本的青睞。但是智慧農業在商業落地與實際運用中仍面臨很多挑戰,筆者以我國目前應用較為廣泛的無人機植保為例進行具體分析。無人機植保即依托地面遙感或導航飛控使用無人機進行農林植物保護作業,是智慧農業主要應用場景之一。較于傳統的農業作業方式,無人機植保突出的優勢在于安全高效又節約水和農藥。一臺遙控式農業噴藥小飛機通常可負載8-10公斤農藥,低空噴灑每分鐘可完成一畝地的植保作業,噴灑效率是傳統人工的30倍。安全性上,我國擁有18億畝基本農田,每年農業植保作業引發的農藥中毒人數達到10萬之眾,致死率約20%,農藥殘留和污染導致死亡的人數更多而無人機植保幾乎不會產生農藥安全事故。所以憑借著其安全高效的優勢,無人機植保在我國的發展已初見規模。根據農業部統計數據,截至2016年底,全國植保無人機保有量超過6000架,全國植保無人機作業面積超過2800萬畝次。
2亟待解決的問題與挑戰
無人機植保產業分為三個部分:農藥研發、植保無人機研發與制造和植保隊植保作業,筆者就針對這三個部分匯總應用中產生的問題。2.1設備自身仍需優化。一是農藥飄移現象。植保無人機使用專有的藥劑,多為霧狀,使用過程中專用噴頭將藥液霧化成細小顆粒,所以藥物存在漂移現象,但通過調配藥劑可改變顆粒大小從而減少漂移幅度。二是無人機續航能力有待提高。無人機飛行系統多為電動系統,續航時間一般在20分鐘上下,行業平均每分鐘工作量1到2畝,以每分鐘作業1.5畝計算,一塊電池僅可維持30畝的工作量,仍有待提升。2.2土地流轉度不高,市場開拓受阻。我國農村青壯年凈流出數量眾多,勞動力短缺嚴重,人工植保成本較高,無人機植保市場潛量巨大。但無人機植保是集約化作業模式,作業農田面積越大,規模效應越明顯,邊際成本越低,反之則成本較高盈利減少。事實上由于我國農村多數地區土地流轉度不高,很難形成連續大面積農田,所以市場潛在需求往往不能轉化為實際訂單。2.3植保無人機缺乏行業標準,操作沒有規范性。植保無人機分為單旋翼、多旋翼和固定翼,目前市場上多旋翼居多,飛行系統通常為電動系統,各家無人機標準不一,操作沒有規范性。這無形中增加了植保隊設備更新維護和業務培訓的成本。實際情況是很多植保隊采用組裝零件而成的簡易設備,農藥噴灑精度和電池續航時間差異較大,導致最終植保作業效果不理想。2.4高科技、高技能人才稀缺。植保無人機作業效率取決于生產商及其上游設備供應商創新研發能力,包括電池續航能力和飛控系統性能。而高科技人才稀缺造成行業核心技術匱乏,是限制行業發展的瓶頸。植保隊主要成員是飛手;飛手指無人機操控員,這一職業極度依賴經驗和身體素質。目前市場上植保隊職業技能參差不齊,一方面源于設備性能差異較大,另一方面植保隊職業的季節性、高強度的特征弱化了職業吸引力。具體講,植保隊只在每年3月到9月農忙時期工作,且要隨身攜帶多塊電池進行全國性流動作業。根據大疆創新和麥飛科技的數據,即使經驗豐富的十人植保隊伍,人手兩臺設備,一臺無人機創造的年收入也只有7至10萬元,而經驗不足的飛手可能賺不到錢甚至虧損。總之,這一職業不能提供長期穩定的收入,且對從業者的身體素質有較高要求。
3亟待解決的問題與應對之策
3.1政府應推進農村土地流轉,倡導集約化農業經營方式。有效市場需求是商業模式落地的先決條件,所以政府應積極落實中央政策,推進農村土地流轉,倡導集約化農業經營方式,從而降低無人機植保與潛在客戶的溝通成本實現規模效應,促進市場潛在需求向有效需求轉化。3.2政府應明晰產業政策,推動制定行業標準。針對無人機設計與研發以及上游設備供應商,尤其是研發產品能顯著提高農業生產效率促進解決三農問題的企業,政府要切實落實產業政策,完善并明晰補貼申請和發放規則,引導社會資本流入,推進企業研發創新。同時,政府要引導推動企業制定無人機行業標準和規范,打破各企業間由標準不同形成的競爭壁壘,營造公平共享的競爭環境,從而促進產業長期健康發展。3.3加大科研投入,吸引人才。無人機設計與制造和專用農藥調配是無人機植保應用場景中的核心技術,企業應加大科研投入吸引人才,搶占產業供應鏈最頂層,占據制定行業標準的主動權和話語權。3.4創新商業模式,推動新科技落地。除了加大科研投入和人才吸引外,將新技術高效地應用于實踐場景也是至關重要的一環。具體到無人機植保就是要高效對接植保隊和有潛在需求的農戶,并且提高植保隊的作業效率。目前行業中以農田管家為代表的企業是以搭建植保平臺為主要經營目標,力圖解決植保隊與農戶之間信息不對稱的問題;以大疆創新為代表的企業是以無人機研發和銷售為主要目標;而以極飛科技為代表的企業不僅有無人機研發,還進行植保服務。三種模式定位清晰各有側重,共同推進無人機植保快速發展。隨著農村土地流轉的推進,市場潛量高效轉化,無人機植保需求會爆發式增加;同時未來行業標準建立,無人機也將大眾化,屆時業余飛手可能會大幅增加。利用這些勞動資源解決植保需求也可能成為行業未來的方向,而這需要商業模式的不斷創新。
參考文獻:
[1]億歐智庫.2018智慧農業發展研究報告——新科技驅動農業變革[R].背景:億歐智庫,2018-05.
[2]中華人民共和國農業農村部.關于政協十二屆全國委員會第五次會議第0896號(工交郵電類074號)提案答復的函[EB/OL],2017-09-05/2018-06-20.
作者:牛澤林 單位:江西財經大學
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